[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用氧化物半导体的半导体装置及该半导体装置 的制造方法。

背景技术

金属氧化物的种类繁多且用途广。氧化铟作为较普遍的材料被用 于液晶显示器等中所需要的透明电极材料。

在金属氧化物中存在呈现半导体特性的金属氧化物。呈现半导体 特性的金属氧化物是化合物半导体的一种。化合物半导体是指两种以 上的原子结合而形成的半导体。通常，金属氧化物成为绝缘体。但是， 已知也存在根据构成金属氧化物的元素的组合而金属氧化物成为半导 体的情况。

例如，已知在金属氧化物中，氧化钨、氧化锡、氧化铟、氧化锌 等呈现半导体特性。并且，将由这种金属氧化物构成的透明半导体层 用作沟道形成区的薄膜晶体管已被公开(参照专利文献1至4、非专利 文献1)。

但是，已知金属氧化物不仅有一元氧化物而且还有多元氧化物。 例如，属于同系物(homologous compound)的InGaO₃(ZnO)_m(m：自 然数)为公知的材料(参照非专利文献2至4)。

并且，已经确认可以将上述那样的In-Ga-Zn类氧化物用于薄膜晶 体管的沟道层(参照专利文献5、非专利文献5以及6)。

[专利文献1]日本专利申请公开昭60-198861号公报

[专利文献2]日本专利申请公开平8-264794号公报

[专利文献3]日本PCT国际申请翻译平11-505377号公报

[专利文献4]日本专利申请公开2000-150900号公报

[专利文献5]日本专利申请公开2004-103957号公报

[非专利文献1]M.W.Prins，K.O.Grosse-Holz，G.Muller，J. F.M.Cillessen，J.B.Giesbers，R.P.Weening，and R.M.Wolf， “A ferroelectric transparent thin-film transistor”，Appl. Phys.Lett.，17 June 1996，Vol.68，p.3650-3652

[非专利文献2]M.Nakamura，N.Kimizuka，and T.Mohri，“The Phase Relations in the In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO System at 1350℃”，J. Solid State Chem.，1991，Vol.93，p.298-315

[非专利文献3]N.Kimizuka，M.Isobe，and M.Nakamura， “Syntheses and Single-Crystal Data of Homologous Compounds， In₂O₃(ZnO)_m(m＝3，4，and 5)，InGaO₃(ZnO)₃，and Ga₂O₃(ZnO)_m(m＝ 7，8，9，and 16)in the In₂O₃-ZnGa₂O₄-ZnO System”，J.Solid State Chem.，1995，Vol.116，p.170-178

[非专利文献4]M.Nakamura，N.Kimizuka，T.Mohri，and M. Isobe，″Syntheses and crystal structures of new homologous compounds，indium iron zinc oxides(InFeO₃(ZnO)_m)(m：natural number)and related compounds″，KOTAI BUTSURI(SOLID STATE PHYSICS)，1993，Vol.28，No.5，p.317-327